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1、大跨度简支系杆拱平转落梁施工工法中铁大桥局集团第四工程有限公司（葛兰生 赵成贵 黄龙华 陈伟宏 杨超）1. 前言随着国内铁路大发展，新建铁路跨线、跨路、跨河等施工越来越频繁，尤其是跨营业线施工更为常见。当线路交角很小，跨线施工长度大时，为尽量减少新建铁路施工对既有线运营安全的影响，降低施工与营运之间的相互干扰，简支梁（系杆拱）线外现浇、安装成型后，再利用铁路天窗点平转落梁就位就成了一种合理可行的方法。而国内大吨位铰支座的成功应用，液压设备同步技术和PLC控制技术的发展，也为大跨度、大吨位桥梁的平转、落梁施工提供了可操作性。本工法是在国内平转施工既有经验的基础上，结合中铁大桥局四公司建设施工的津
2、秦铁路客运专线113m系杆拱平转施工实践，研究、探索、总结而形成的。该项工法技术曾获2011年度中铁大桥局集团公司科技进步一等奖。2. 工法特点2.1 箱梁梁体线外支架现浇、钢管拱线外吊装，降低了铁路运营安全风险。2.2 平转体系转动端利用桥梁墩身支承，平转端设临时墩。临时墩为钻孔桩承台结构。滑道梁采用钢箱梁结构，顶部不锈钢板作滑道，安全可靠。2.3 转动端墩顶设5000t铰支座，为保持梁体安全受力及拱结构平衡，梁体与铰支座间通过扁担梁实现受力传递。2.4 箱梁支架模板搭设、梁体混凝土浇筑、钢管拱拼装采用点外施工作业，受铁路要点施工时间安排的制约小，增强了施工计划的可控性，保障了计划工期的实现
3、。2.5 采用成熟的双油缸同步顶推施工技术和合理的反力支撑体系布置，保证了转体过程中梁体线位的准确，减小了滑移过程中的附加阻力。2.6 临时墩顶、主墩顶预埋精轧螺纹，与滑道梁支座之间采用螺栓连接，提高了滑道梁体系的安全可靠性。2.7 落梁系统采用16台1000t液压千斤顶，每端8台千斤顶共用一个液压泵站，通过并联系统和液压电子元件实现同步。3. 适用范围本工法适用于大跨度简支梁、系杆拱梁及无平衡重结构跨障碍物的平转施工。4. 工艺原理系杆拱桥采用先支架异位现浇系梁，安装拱肋及吊索，然后再拆除支架，最后绕一个墩（A墩）中心平转至设计桥位的施工方法。即先在B墩及设在B墩侧的临时墩顶安装跨既有线的圆
4、弧形滑道梁，然后在钢管桩支架上分段现浇系梁并安装拱肋及吊索后，将现浇支架拆除，系梁支承在A墩顶的球形铰支座和临时墩顶滑道梁的滑动摩擦副上；之后拱桥一端以球形铰支座为旋转轴心，另一端沿圆弧滑道梁顺时针转体一定角度至B墩墩顶，再用千斤顶逐步落梁将系杆拱转换至永久支座上，完成整个系杆拱桥的施工。系梁的现浇支架设在既有线一侧并平行于该既有线，支架的大里程端与A墩相连，支架的小里程端与临时墩相连。该临时墩作为系杆拱桥拆除现浇支架后的临时支点，并作为系杆拱桥平转时圆弧滑道梁的支点。5. 施工工艺流程及操作要点5.1 工艺流程安装永久支座拆除拱肋拼装支架、吊杆张拉、脱箱梁底模吊装跨线段滑道梁及主墩顶滑道梁、
5、铺设滑道千斤顶循环顶推、回油、抄垫块，直至设计平面位置安装2台顶推千斤顶、试顶推拆除转动端梁体下方滑道梁，安装落梁千斤顶及落梁垫块千斤顶交替下落直至达到设计高程拆除固定端梁体下方扁担梁、安装落梁垫块及千斤顶主体墩身施工完成吊装钢管桩、横梁、贝雷梁支架钻孔桩基础施工立模、绑扎钢筋、吊装拱脚段拱肋，浇筑混凝土梁体强度达到设计强度和龄期要求后张拉压浆安装拱肋拼装支架顶升灌注拱肋混凝土分节段吊装钢管拱肋、合拢报监理检查合格安装转动端梁底滑道梁、滑道安装固定端梁底扁担梁图1 工艺流程图5.1 施工工艺流程5.2施工要点5.2.1系梁施工1、支架系统系杆拱线外现浇施工支架平行于铁路线设置。支架基础采用1.
6、2m钻孔灌注桩，共布置39根。现浇支架桩基础平面布置图见图5.2-1。图5.2-1 现浇支架桩基础平面布置图支架纵向跨度布置为4.5m+812m+4.5m，共设11排支墩，每排支墩沿横向由4根钢管立柱组成，立柱横向间距为4.25m+5m+4.25m，钢管支墩均采用82014mm钢管桩受力，管桩顶面设置型钢组分配梁，支架顶面铺设贝雷梁组作为主要承力梁，横桥向贝雷梁数量在支架两端4.5m跨为32排，中间9m与12m跨均为28排。系梁现浇支架与拱肋安装支架立面布置图见图5.2-2。图5.2-2 系梁现浇支架与拱肋安装支架立面布置图全文所有的CAD图的线条颜色均改为黑色。临时墩作为平转时滑道梁支撑，同
7、时作系梁现浇支架结构，临时墩采用钻孔桩承台基础，桩径为1.25m，为避免临时墩承台施工时影响既有铁路路基稳定性，承台底标高高出地面，承台顶面预埋钢板作为支架钢管桩支承面。2、模板与钢筋施工系梁模板全部采用木模板，辅以型钢进行加固，底模直接在支架顶现场制作安装就位，靠近铁路一侧外模采用人工拼装，模板分块以人工能搬、抬为限；内模及远离铁路一侧外模板先在地面预制成节段后，吊机安装就位。系梁内、外模均采用15mm厚竹胶板，竹胶板出厂尺寸为 1.22m2.44 m，在现场按箱梁尺寸放样、下料后，在现浇支架上组拼成型。系梁模板横断面布置图见图5.2-3。图5.2-3 系梁模板横断面布置图钢筋在工地加工场内
8、下料、弯制成型，用吊机吊到支架上绑扎、焊接成钢筋骨架。施工顺序为先安装底模和侧模，然后绑扎底板、腹板和横隔板钢筋，再吊装内模，最后绑扎顶板钢筋。系梁钢筋施工图见图5.2-4。图5.2-4 系梁钢筋施工图3、混凝土浇筑混凝土浇筑前，对模板、钢筋、预埋件进行详细检查，模板内的杂物清洗干净，办理签证手续。系梁混凝土浇注采用混凝土汽车泵布料，人工插入式振捣器振捣，混凝土汽车泵布置在远离铁路一侧的系梁西侧，运输机械及布料均对既有铁路不产生影响。混凝土浇注过程中，加强对模板、拉杆及支撑的检查，防止爆模或支架变形，如有问题及时加固处理。系梁分3段从中向两侧依次对称浇注施工，每节段均一次浇注成形，其中B节段需
9、连同拱脚及拱脚内钢管拱预埋段一起浇注，节段号及浇注顺序如图5.2-5。图5.2-5 系杆拱系梁分段及浇注顺序图系梁混凝土全部采用自然养护的方法，混凝土带模养护期间，采取带模包裹、浇水等措施进行保温、潮湿养护，保证模板接缝处不失水干燥。土工布覆盖保湿养护时，土工布要求用重物压边、压角，防止被风吹起。系杆梁施工图见图5.2-6。图5.2-6 系杆梁施工图(A节段75m已浇注)5.2.2 系杆拱肋、吊索安装1、钢管拱拼装支架系杆拱梁在支架上浇注完成达到养护期，并张拉纵向预应力束和压浆后，分批安装钢管拱拼装支架。除拱脚预埋段外，将单根拱肋分成9段采用支架法安装，拱肋安装支架由5个位于拱肋接头下方、相互
10、独立的支架组成，每个支架均包括8根630mm钢管立柱，钢管立柱支撑于已施工完成的系杆梁顶面并与预埋板焊接，在支架顶安装型钢梁及拱肋调整设施，形成上层操作平台，以方便拱肋拼装。2、钢管拱拼装钢管拱分节制造，组成大节段后运至现场吊装，安装主要使用1台100t汽车吊站位于桥面上，300t汽车吊站位于桥下进行配合。拱节拼装图见图5.2-7。图5.2-7 拱节拼装图钢管拱肋安装顺序如下：安装预埋段（同时进行系梁施工）系梁上拱肋安装支架搭设拱肋节段1、1吊装拱肋2、2吊装吊装K形横撑拱肋3、3吊装拱肋4、4吊装吊装K形横撑拱肋5、5吊装吊装一字横撑拱肋6、6吊装合拢段节段7吊装合拢段一字横撑吊装结构焊接涂
11、装施工吊车离场。3、钢管拱内混凝土顶升钢管拱肋拼装合拢后，进行拱肋混凝土顶升灌注。拱肋内混凝土共658.84m3，混凝土灌注采用由拱脚向拱顶的“连续顶升”施工，采用一级泵送一次到顶。泵送顶升采用先上管后下管再腹板的顺序，两端对称往拱顶进行，拱顶设隔板，隔板两侧拱肋顶部各开1个排气孔。混凝土灌注时，在一条拱肋两端布置2台混凝土输送泵从两拱脚同时、对称灌注，在拱脚处上、下管及腹板侧壁共焊接3个200mm钢管与泵管连接，另外在拱顶处布置200mm钢管作为排气管。每次泵送混凝土选择在气温较低且较稳定的时段进行，泵送混凝土前，先泵送一盘水泥砂浆以润湿输送泵机及泵管，水泥砂浆强度不低于混凝土的强度。压送混
12、凝土时，泵机料斗内应装满混凝土，以免在泵送过程中吸入空气。当混凝土沿拱顶排气管冒出时，即可停止顶升，用湿麻袋封口，关闭截止阀。待拱肋混凝土达到设计强度后，拆除拱肋拼装支架，安装吊索并进行张拉。5.2.3 系杆拱横移滑道梁安装1、滑道梁拼装横移滑道基础由两个临时墩和平转墩组成，滑道总长为52.588m，滑道梁高为3.0m，临时墩2与平转墩之间为鱼腹梁结构，梁高为3.8m。滑道梁与津山铁路位置图见图5.2-8。图5.2-8 滑道梁与津山铁路位置图由于滑道梁高而重，且跨铁路，无法直接起吊吊装就位，因此采用拖拉滑移法就位，即临时墩和主墩顶临时支座布置好后，先安装平台C（承重兼防护平台），利用平台C拖移
13、滑道梁就位，为保证既有铁路电力安全和施工安全，平台C底设绝缘保护层。由于跨铁路，滑道梁节段DI节段（共6段）需通过拖拉就位，即先由300t汽车吊在临时墩侧将I节段吊至平台梁C上，通过先置于平台梁C上的滑道拖拉至772#墩顶设计位置，然后再由汽车吊将节段H吊至平台C上，拖拉到772#墩与I节段进行拼接，依次分别吊装G、F、E、D节段，最后整体调整DI节段并与C节段拼接，节段连接采用M30摩擦型高强螺栓连接。拖移就位滑道梁分节长度及重量见图5.2-9。图5.2-9 拖移就位滑道梁分节长度及重量(D-I段)2、滑道铺设滑道铺设在滑道梁顶面，宽1.5m，平面为圆弧形，其中心线与滑块滑动轨迹线重合。滑道
14、自下而上依次由20mm厚钢垫板和3mm厚不锈钢板组成，钢垫板与滑道梁顶板焊接，主要起支承与调平作用，在钢垫板上铺不锈钢板，以减小滑动面的摩阻力，不锈钢板一般切成小块与钢垫板焊接，焊接时将不锈钢板压紧、密贴在钢垫板上，最后将不锈钢板之间所有接缝均用焊缝填平并打磨光滑，形成连续、平整、光滑的滑道面。平转滑道及反力座图见图图5.2-10。图5.2-10 平转滑道及反力座图拱桥平转时的阻力主要是转动端滑块与滑道之间的摩擦力，在平转前准备好光滑、平整的滑道是拱桥能够顺利平转的保证。5.2.4 平转顶移滑道安装就位后，开始启动系杆拱梁平转，系杆拱梁以转动端铰支座为中心沿着滑道梁旋转至设计平面位置。顶推滑移
15、系统由顶推滑块、反力座、分配梁和顶推千斤顶共4部分组成。梁底滑块采用铸钢材料，单个滑块平面尺寸为10001450mm，重2.4吨，系梁下2个支座位置各设2个滑块，两滑块之间用销轴连接，在每个滑块下嵌有一块NGE材料滑板，系梁通过滑块支承在滑道梁上。滑块立面布置图见图5.2-11。图5.2-11 滑块立面布置图反力座沿曲线焊接在滑道梁顶面，间距根据水平千斤顶长度、行程确定，保证每个行程能提供反力支撑点，顶推采用两台300吨千斤顶同时对滑块施顶，施顶位置为滑块上设计的受力点。下滑道为布置在滑道梁上的不锈钢板，不锈钢板面要求清理干净，表面用清水清洗，不得落有灰尘，摩擦面可采用水作为介质也可采用机油作
16、为滑动介质。系梁顶推平转施工图见图5.2-12。 图5.2-12 系梁顶推平转施工图由于顶移平转是围绕转动中心端铰支座作圆周平转移动，因此，水平千斤顶后支撑点应通过调整垫块随时保证顶移力垂直运动半径(系杆拱梁中轴线)与圆周方向相切。5.2.5落梁就位施工1 、平转墩如非必要，工法中一般不出现具体分部工程编号，请修改，下同上钢垫块安装系杆拱平转就位后，检查平面位置符合设计要求。解开滑道梁节段之间的连接，将滑道梁G、H节段顺桥向拖拉出梁底至墩旁支架上，墩顶用支座灌浆料进行抄平，铺一块厚钢板，然后纵、横向交替铺设铸钢垫块。钢垫块累计高度达到距梁底1.0m时，在垫块顶铺一块24mm厚钢板，安装2组共8
17、台1000t千斤顶。横移滑块拆除见图5.2-13。图5.2-13 横移滑块拆除当772#墩上第一组钢垫块、千斤顶均安装到位后，确认起顶、控制系统性能。在确认系统性能可靠后，启动8台千斤顶顶起系杆梁平转端，拆除支点下横移滑块及滑道梁F、I节段，按第一组钢垫块操作步骤和要求安装第二组钢垫块到梁底，松开千斤顶由外侧一组钢垫块承担系杆梁重量。平转墩端钢垫块安装图见图5.2-14。图5.2-14 平转墩端钢垫块安装图2、旋转中心墩上钢垫块安装拆除旋转中心墩扁担梁两端悬臂支架，按平转墩步骤和要求安装外侧两个支墩钢垫块。转动中心端钢垫块安装见图5.2-15。图5.2-15 转动中心端钢垫块安装待外侧两个钢垫
18、块支墩安装到顶后，连接并检查千斤顶和泵站、控制器等液压系统，启动扁担梁两端千斤顶，将系杆拱梁旋转中心端顶起，拆除转动球形铰支座与扁担梁之间的钢垫梁，将系标拱梁旋转中心端落于外侧钢垫块支墩上，然后顺桥向拖出扁担梁，按平转墩同样要求和步骤安装内侧两个支墩钢垫块，钢垫块累计高度达到距梁底1.0m时，在垫块顶铺一块24mm厚钢板，安装2组共8台1000t千斤顶。旋转中心端钢垫块安装图见图5.2-16。图5.2-16 旋转中心端钢垫块安装图3、钢垫块紧固铸钢垫块规格为2501501200mm，其平、立面布置如图5.2-17所示。图5.2-17 钢垫块平、立面布置图因为落梁高度较大，为保证钢垫块组稳定，要
19、求钢垫块四周箍紧，箍紧方式采用角钢配背带拉杆拉紧，垫块间隙在铺设钢垫块时用槽钢填充，以保证拉杆拉紧时钢垫块紧固且不移动。拉杆和背楞纵、横向分层交错布置。钢垫块紧箍装置图见图5.2-18。图5.2-18 钢垫块紧箍装置图4、顶落梁系杆拱平面就位后，通过布置在墩顶的16台千斤顶交替将墩顶临时支座垫块逐块卸除，将梁落于设计位置。在两主墩墩顶各设8台千斤顶，4个一组，分两组布置，顶落梁时，同一端8台千斤顶要保证同时、同步顶升和下落，钢垫块高度为150mm，每顶高一次抽掉一层钢垫块，然后落梁，再另一端顶高抽掉一层钢垫块，两端要求交替下落以保持落梁同步，避免两端高差过大。落梁施工见图5.2-19。图5.2
20、-19 落梁施工5.3 劳动力组织表5.3-1 系杆拱平转施工人员数量表工序分工数量备注分工数量备注平转指挥1防护员2技术人员3电工1质检员1测量工2安全员1液压操作司机1驻站员1普工6倒顶和清理滑道落梁指挥1电工1技术人员1液压操作司机1安全员1普工12抽取钢垫块测量工26. 材料与设备6.1主要材料本工法涉及使用的主要材料有扁担梁、滑道梁、大吨位球形铰支座、铸钢滑块、落梁钢垫块等，下面针对这些材料的主要技术指标等进行说明。6.1.1 扁担梁扁担梁在拱桥转体过程中为一双悬臂受力结构，采用焊接箱形截面，截面高3.2米，宽3米，为3腹板结构，中腹板钢板厚40mm，边腹板钢板厚30mm，箱梁顶、底
21、板钢板厚均为40mm，材质为Q345B。系梁现浇施工时，还应在扁担梁的两端焊接一组桁架作为系梁现浇施工用的模板托架，并将扁担梁两端进行抄垫，确保结构的稳定。6.1.2 滑道梁滑道梁是系杆拱平转过程中最重要的承重结构，由强度和刚度双重控制，受起吊拼装条件限制，滑道梁分9节制造，现场采用拼接板和M30高强螺栓连接，考虑到滑道梁承重时挠度控制，防止平转顶推时引起有上坡而顶力过大，连接用高强螺栓为摩擦型，钢梁和拼接板摩擦面采用喷铝，高强螺栓为10.9级。采用焊接箱形截面，截面高3.2米，宽3米，为3腹板结构，中腹板钢板厚40mm，边腹板钢板厚30mm，箱梁顶、底板钢板厚均为40mm，材质为Q345B。
22、车间内加工时，滑道梁、扁担梁的焊接材料为埋弧自动焊丝（H08MnA）、CO2气保焊丝（ZR50-6），手工电弧焊条(E5015)。各个节段的连接孔分别用先孔法和后孔法加工完成，即A、C、E、G、J节段的连接孔用先孔法加工，即在零件加工时用钻孔模加工好各连接孔；B、D、F、H节段的连接孔用后孔法加工，即在组拼完成后，与相邻节段用先孔法加工的连接孔用相应的拼接板配钻加工完成。滑道梁相关技术要求如表6.1-1所示。表6.1-1 滑道梁主要技术标准要求序号材料名称技术指标或要求备注1滑道梁钢板Q345b2焊缝熔透焊、超声波检测顶板、底板为级其它为级3拼接螺栓(M30)10.9级4喷铝摩擦面工厂内f0.
23、55，现场安装时f0.46.1.3 大吨位球形铰支座扁担梁中支点下的平转铰支座是利用拱桥固定支座端横向限位装置，该装置类似球形铸钢支座，竖向承载力按5000吨设计，高度为436mm。转体施工时作为系杆拱桥一端的支撑点和转动中心，转体就位后则转换为拱桥的永久横向限位支座。771号墩墩顶转体布置图见图6.1-1。 图6.1-1 旋转中心墩墩顶转体布置图平转支座在满足承载力要求外，在水平面和竖直面还应具有一定的转动自由度，以适应桥梁的水平转角和竖向倾角。球形铰支座结构见图6.1-2。图6.1-2 球形铰支座结构6.1.4 梁底滑块梁底滑块由铸钢滑块、填板和NGE滑块组成，铸钢滑块采用ZG-400H材
24、质，梁底对应支座处共设2组滑块，每组两滑块之间用销轴连接，单个滑块尺寸为10001450350mm，重2.4吨，在每个铸钢滑块下凹槽内嵌有一块钢板和NGE滑板，钢板与NGE滑板之间通过沉头螺栓连接。NGE滑块是一种新型高分子工程塑料合金材料，具有优异的自润滑性和抗磨损性、低的磨擦系数和高的承载力、良好的抗冲击性、耐老化性以及耐腐蚀性。用该材料制作的滑动轴承、滑块、支撑滑道、耐磨衬板、承压垫等系列产品在油润滑、水润滑、少油及无油润滑的情况下均具有优异的使用优势。NGE滑块性能参数见表6.1-2。表6.1-2 NGE滑块性能参数序号技术指标或要求 单位参数备注1抗压强度MPa252压缩强度MPa4
25、03摩擦系数0.064磨损率mg/Nm310-76.2主要设备6.2.1 主要设备情况本工法除系杆拱梁浇注设备外，平转和落梁施工需要的主要机械设备如表6.2-1所示。表6.2-1 主要机械设备表工序机械设备名称 规格或型号单位数量备注1300t汽车吊台1滑道梁拼装2100t汽车吊台1滑道梁拼装3顶推千斤顶ZLD-300台24落梁千斤顶1000t台16调整滑座或落梁5计算机控制液压泵站套16电动油泵台67同步控制器套18水准仪台29扭矩扳手把滑道梁10铣孔机台1滑道梁11电动葫芦2t台6落梁装、拆钢垫块12发电机330KW台1应急备用1335t汽车吊台114电焊机台26.2.2 主要特种设备的技
26、术性能1、计算机液压控制泵站顶、落梁均采用计算机液压控制泵站控制，以保证各千斤顶动作同步和自动控制，控制泵站由恩派克(上海)公司研制，主要由液压泵、同步控制器、总控制器及位移、压力传感器组成。表6.2-2 计算机液压控制系统序号名 称型 号 及 性 能数 量1压力传感器700BAR42液控单向阀V42S163高压软管HC系列 长待定m 700BAR待定4阻尼阀非标165快换接头C604486高压压力表G2536LM 0-1000BAR47溢流阀V152 55-700BAR48电动液压泵ZE54120SW(不要电控箱) 1.64L/min 2.24Kw49总控制器控制16点油缸位移同步及压力并显
27、示110位移传感器500mm42、顶推、落梁千斤顶系杆拱平转顶推设备采用恩派克公司生产的CLRG-30012型双向作用千斤顶，该系统主要用于各类桥梁及各种大型物件的水平顶推和水平转体工程，具备负载回油功能，千斤顶型号规格如下表所示。表6.2-3 千斤顶规格型号型号行程(mm)外径(mm)本体高度(mm)油缸最大推力(kN)油缸最大拉力(kN)CLRG-3001230031057231931060落梁千斤顶采用柳州欧维姆机械股份有限公司生产的YD1000-300型千斤顶，落梁千斤顶规格型号如下：表6.2-4 落梁千斤顶规格型号规格型号有效行程(mm)外径(mm)本体高度(mm)公称压力(MPa)
28、额定吨位(t)YD1000-3003005607007010003、同步控制器在落梁时，各支点落梁千斤顶若操作不同步会引起梁内力变化，超过一定限度时可能引起梁体受伤或梁体混凝土开裂，甚至因临时支点局部受力过大造成破坏发生严重事故，为了保证落梁多个支点操作同步，需要通过同步控制器配合液压泵站来控制操作千斤顶，同步控制器不仅能实现各千斤顶位移或压力同步，还具有弱电控制强电、设定目标值自动控制功能。6.2-5 同步控制器性能参数项 目参 数电源220VAC防护等级IP56操作界面触摸屏操作，可根据工况需要设置更改同步精度值和位移值。操作时显示移动的实时位移值，和实时压力值。位移同步精度通过配套位移传
29、感器(测量精度：+0.02%FS)，设备同步顶升精度可以达到+1mm，功能完善，具备称重、预顶升、同步上升和同步下降等功能。压力同步精度通过预设值，最小可达到压力差0.1MPa，当压力差达到限值时，压力高的管路自动停机保压图6.2-1 同步控制液压原理7 质量控制7.1 质量控制标准7.1.1 客运专线铁路桥涵工程施工技术指南（TZ213-2010）。7.1.2 铁路混凝土工程施工技术指南（TZ210-2005）7.1.3 铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准(TB10424-2004)7.1.4 铁路混凝土工程施工质量验收补充标准(铁建设2005160号)7.1.5 客运专线铁路桥涵工程施工
30、质量验收暂行标准(铁建设2005160号)7.1.6 铁路混凝土工程施工质量验收标准(TB10424-2010)7.1.7 高速铁路桥涵工程施工质量验收标准(TB10752-2010)7.1.8 铁路混凝土工程施工技术指南(铁建设2010241号)7.1.9 高速铁路桥涵工程施工技术指南(铁建设2010241号)7.1.10 铁路桥梁预应力混凝土施工技术规范7.1.11 桥梁转体施工(MBEC1012-2010)7.1.12 预应力混凝土连续梁施工(MBEC1002-2010)7.1.13 相关施工、设计图纸7.2 质量控制措施7.2.1 为了控制现浇简支系杆拱质量，系杆梁施工开始前，应编写详
31、细的施工操作作业指导书，对参加施工的全体人员进行技术交底，认真执行经业主及监理工程师批准的施工工艺和设计图纸，对工艺、图纸的修改应取得监理工程师的认可。7.2.2 所有设备应定期进行检查、维修、保养和试运转，以保证施工顺利进行。7.2.3 所有用于现浇系杆梁的材料应符合要求，材料应进行有效标识，并可以追溯，材料的装卸、运输、储存、制作、安装不应影响材料的性能。7.2.4 滑道梁安装时，严格控制各支点高程和锚固设施，滑道梁顶面平整度要满足施工设计要求，滑道梁拼接缝处拼接板摩擦面、高强螺栓要严格按照相关规范验收。7.2.5 高强螺栓施拧扭矩、顺序严格按照相关规范和施工设计要求进行。7.2.6 平转
32、顶推滑道所用材料和摩擦系数、顶推、落梁千斤顶规格、吨位必须符合设计要求。7.2.7 所有的质量记录应完整，有效标识并保存。8 安全措施8.1 严格执行国家有关安全生产的规范和规章制度。8.2 安全员及设备管理人员，应经常检查设备的完好状况，确保工具、设备的安全装置灵敏、可靠，特别是用电设备的漏电保护装置必须良好可靠，还必须由良好的接地（零）保护。8.3 严格遵循临近营业线施工有关安全规定。8.4 高空作业时，搭设的施工平台要求平稳、安全、周围设置防护栏或安全网，且高度适合施工，所有放置在高空的设备、机具，必须放置在指定地点，避免载荷过分集中引起供电系统的不稳定，并要求捆扎牢固。8.5 进行高空
33、作业的人员，必须穿戴好合格的安全带，严禁喝酒、带病作业；在施工时应配带小工具袋（桶），小型工具、焊条头放在袋（桶）内；使用工具时要把持牢固，所有机动工具放在袋（桶）内以免失落伤人。小工具袋(桶)，应与施工平台紧固。8.6 正式施工时，由于操作人员之间有可能不通视，要求各系统控制与操作人员之间保证通讯畅通，原则上要求配备无线对讲系统，保证操作指令即时传达。8.7 封闭部位施焊时，应采取良好的通风、排烟措施，以防中毒；封闭部位施工时，还应建立安全监督机制，避免发生人员伤亡事故。8.8系杆拱梁重达10000t，体积庞大，要求两端交替进行落梁施工，每端分别顶、落梁时，要求两组共8台千斤顶给油加压初应力
34、预顶紧，然后保证起顶受力、位移同步，顶升受力偏差不大于5%，以保证梁体受力均匀不发生扭曲变形。8.9 因施工工艺要求，需要液压顶升系统较长时间内提供均衡顶升力，因此，液压系统泵站、油管路以及千斤顶各接头、密封件等性能良好，在保压过程中有人时刻保持监控，随时补充油压，以确保顶升系统工程可靠。8.10钢垫块码砌时，严格按方案和设计位置要求进行码砌，并按要求箍紧，不能出现晃动或不稳，更不能发生倾覆重大安全事故。8.11 抽取钢垫块落梁时，要求回油速度缓慢、压力下降速度可控，每端2组共8台千斤顶下降压力、位移同步下降，避免千斤顶压力下降过快或压力、位移不同步造成梁体破坏或扭曲。8.12 落梁时严格按工
35、艺要求分层、交替落梁，千斤顶油管路、密封圈要保证完好，宁慢求稳，确保安全。8.13 钢垫块安装、抽除均需为高空作业，要严格按吊装规程起吊、移动吊装物，抽取出的垫块，及时转移到地面稳定的地带。9. 环保措施9.1 加强机械设备的保养和油品管理，防止油品外泄；9.2 采取洒水防尘、夯实或硬化施工便道等办法，控制施工现场及道路扬尘，严禁焚烧有毒废料，减少对空气污染；9.3 加强机械设备的保养和管理，同时选用噪音相对较小的设备，并尽可能采用液压设备和摩擦设备代替振动式设备，严格控制施工期噪声产生量；9.4 工程作业时临近既有铁路曲线段，夜间照明要避免强光对准来车方向，减少光污染；9.5 工程地处丰南新
36、城区，与当地环卫部门签订建筑垃圾处理协议，所有建筑垃圾由环卫部门认可的方案、方式集中处理。10. 效益分析在既有铁路繁忙干线上采用线外支架整体现浇简支系杆拱梁，成桥后整体平转就位施工技术，大大减少了对既有线行车干扰和安全影响，大大降低了安全风险，同时也避免了既有铁路上施工机械设备、劳动力利用率低的缺点。为我公司跨越既有道路，尤其是跨越既有铁路上施工特殊桥跨结构增加了新的施工经验和成功案例，该方案在北京铁路局管辖津山铁路线上成功应用，受到了北京铁路局及专家的高度称赞，将成为以后同类型桥梁施工方法主要施工方案。比较项目原位现浇平转施工现浇支架安装需要要点作业，防护难度大，作业安全风险高，尤其是本工
37、程桥下净空距离小，对电气化铁路接触网线需作特殊绝缘防护不需要要点作业，一般防护，作业安全风险低，不需要做特殊绝缘防护现浇支架拆除拆除困难，同样需要要点作业，防护难度大，作业安全风险高待简支系杆拱梁平转出去后拆除，难度低，作业安全风险低工期因频繁需要要点作业，受既有线行车计划控制，工期不可控要点作业次数少，相对可控设备单位监护工程量需要投入大量人员、设备到现场监护，施工单位接待、协调工作量大部分设备单位一般只需12名监护人员现场监护，接待、协调工作量小影响既有线时间搭设支架、模板安装、钢筋绑扎及混凝土浇注、养护和拆模等均在既有线上方作业，对既有线影响时间长仅是临近既有线一侧支架安装、滑道梁安装等
38、需要要点封锁线路作业，其余大部分作业不需封锁线路，对既有线影响范围、程度相对较小，时间相对较短投入机具设备常规机械设备除常规设备外，需要大跨度滑道梁、大吨位球形铰、转体顶推和落梁等特殊设备，另外还要专业操作人员11.工程实例11.1 工程概况津秦铁路丰南跨津山特大桥771#-772#跨以113m系杆拱桥式跨越津山铁路下行线和丰胥联络线，与津山铁路既有线路夹角为15，113m系杆拱771#墩位于津山铁路下行线西侧，772#墩位于既有津山铁路上行线和丰胥联系线间夹心地带内，津秦铁路客运专线与津山铁路位置平面布置如下图所示。图11 -1 跨津山线系杆拱桥布置图（单位：m）主桥结构形式采用洛泽体系的提
39、篮式钢管混凝土系杆拱桥，桥梁全长116m，计算跨径113.6m，矢跨比为f/l=1：5，拱肋平面内矢高22.6m，拱肋采用二次抛物线型，拱肋中心线方程为（拱肋平面）：y=90.4(113-x)x/1132，拱肋在横桥向向内倾8，形成提篮式样，拱顶处两拱肋中心距7.218m，拱脚处两拱肋中心距13.172m。图11-2 系杆拱横断面图113米系杆拱设计为在铁路上搭设支架原位现浇施工，考虑系杆拱与既有铁路夹角仅为15，与津山下行线、丰胥联络线两条既有线平面交叉影响长度近100m，既有线为高填土路基，客专桥下净空有限，且桥下有一座10m宽小桥，现浇支架设计、搭设施工以及拆除困难，且安全、工期风险巨大
40、。因此，经与客专公司、设计院及铁路局前期沟通后，采用在铁路西侧沿铁路搭设支架现浇系杆拱梁，成桥后通过横跨铁路的滑道梁平转就位。12.2 应用效果中铁大桥局集团四公司津秦客运专线项目部承担了丰南跨津山铁路特大桥113m简支系杆拱的施工任务，系杆拱平转总重约10000t，系杆拱上跨津山铁路下行线和丰胥联络线，与既有津山下行线交角仅为15度，梁底净空小，与既有线路干扰长度大，采用铁路上方搭设支架原位现浇无法实现。在简支梁类型中，如此大跨度和重量的梁体无平衡重平转施工在国内尤为少见，本工程在施工中克服了临近铁路营业线施工安全风险大，大型施工机械多、平转体系结构设计复杂、施工组织困难等难题，于2011年6月25日成功平转、落梁就位。大跨度简支系杆拱梁采用线外现浇、安装完成后平转落梁就位施工技术，为跨越铁路、公路等既有线的大型桥梁设计、施工提供了新的选择和工程实践经验。
